原理
紫外線消毒器心動(dòng)就在眼前,紫外線是一種肉眼看不見的光波,存在于光譜紫射線端的外側(cè),故稱紫外線。紫外線系來自太陽輻射電磁波之一,是物質(zhì)運(yùn)行的一種特殊形式,是一粒粒不連接的粒子流。每一粒波長253.7nm的紫外線光子具有4.9eV的能量。 當(dāng)紫外線照射到微生物時(shí),便發(fā)生能量的傳遞和積累,積累結(jié)果造成微生物的滅活,從而達(dá)到消毒的目的。當(dāng)細(xì)菌、病毒吸收超過3600~65000uW/c㎡ 劑量時(shí),對(duì)細(xì)菌、病毒的去氧核醣核酸(DNA)及核醣核酸(RNA)具有強(qiáng)大破壞力,能使細(xì)菌、病毒喪失生存力及繁殖力進(jìn)而消滅細(xì)菌、病毒,達(dá)到消毒滅菌 成效。紫外線一方面可使核酸突變、阻礙其復(fù)制、轉(zhuǎn)錄封鎖及蛋白質(zhì)的合成;另一方面,產(chǎn)生自由基可引起光電離,從而導(dǎo)致細(xì)胞的死亡。紫外線殺菌器殺菌原理是利用紫外線燈管輻照強(qiáng)度,即紫外線殺菌燈所發(fā)出之輻照強(qiáng)度,與被照消毒物的距離成反比。當(dāng)輻照強(qiáng)度一定時(shí),被照消毒物停留時(shí)間愈久,離殺菌燈管愈近,其殺菌效果愈好,反之愈差。紫外線消毒器心動(dòng)就在眼前。
應(yīng)用范圍
1、海水、淡水育苗養(yǎng)殖(魚、鰻、蝦、貝殼類等)用水消毒。
2、食品加工工業(yè)水體消毒,包括果汁、牛奶、飲料、啤酒、食用油及各類罐頭、冷飲制品等用水設(shè)備。
3、醫(yī)院、各類實(shí)驗(yàn)室用水消毒及高含量致病體廢水消毒。
4、生活用水消毒,包括居民住宅小區(qū)、辦公大樓、自來水廠、旅館餐廳等。
5、生物化學(xué)制藥,化妝品生產(chǎn)用冷卻水消毒。
6、游泳池、水上娛樂設(shè)施用水消毒。
使用須知
1、紫外線消毒器嚴(yán)禁頻繁啟動(dòng),特別是在短時(shí)間內(nèi),以確保紫外燈管壽命。
2、紫外線消毒器定期清洗:根據(jù)水質(zhì)情況,紫外線燈管和石英玻璃套管需要定期清洗,用酒精棉球或紗布擦試燈管,去除石英玻璃套管上污垢并擦凈,以免影響紫外線的透過率,而影響殺菌效果。。
3、更換燈管時(shí),先將燈管電源插座拔掉,抽出燈管,再將擦凈的新燈管小心地插入殺菌器內(nèi),裝好密封圈,檢查有無漏水現(xiàn)象,再插上電源。注意勿以手指觸及新燈管的石英玻璃,否則會(huì)因污點(diǎn)影響殺菌效果。
4、預(yù)防紫外線輻射:紫外線對(duì)細(xì)菌有強(qiáng)大的殺傷力,對(duì)人體同樣有一定的傷害,啟動(dòng)消毒燈時(shí),應(yīng)避免對(duì)人體直接照射,必要時(shí)可使用防護(hù)眼鏡,不可直接用眼睛正視光源,以免灼傷眼膜。
還需要大家提起注意的是,紫外線飲用水處理殺菌消毒器對(duì)細(xì)菌有強(qiáng)大的殺傷力,對(duì)人體同樣有一定的傷害,人體zui易受傷的部位是眼睛之眼角膜,因此在任何時(shí)候都不可用眼睛直視紫外 線消毒器點(diǎn)亮著的燈管,以免受傷,萬一必須要看紫外線消毒器的光時(shí),應(yīng)用普通玻璃(戴眼鏡)或透光塑膠片,作為防護(hù)面罩。千萬勿錯(cuò)用石英玻璃,因?yàn)槠胀ú?璃對(duì)紫外線幾乎*無法透過的。一旦受傷,不必驚慌,面部灼傷,幾天后表皮脫落,不治而愈。眼睛受傷會(huì)紅腫、流淚、刺痛,約三、四天才能*。不論如何,一遇到紫外線的傷害,仍然建議立即至醫(yī)生處求診。
我國紫外線消毒器的使用情況
我國*個(gè)采用紫外線消毒的市政供水水廠是大慶東風(fēng)水廠(5萬m3/d),該系統(tǒng)原采用二氧化LV消毒,為減少運(yùn)行費(fèi)采用了國產(chǎn)紫外線消毒系統(tǒng)。但該系統(tǒng)缺少前期工藝可行性和后續(xù)的應(yīng)用研究,因此未能提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)。自2004年以來清華大學(xué)及合作團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)開展了飲用水紫外線消毒技術(shù)的研究,并于2005年在廣東東莞建立了紫外線消毒中試系統(tǒng)(500~600 m3/d),一直運(yùn)行至今。2007~2010年在北京第九水廠進(jìn)行了100m3/d的中試研究。在充分研究的基礎(chǔ)上,2009年7月建成了天津開發(fā)區(qū)凈 水廠三期紫外線消毒工程(15萬m3/d)。該水廠是國內(nèi)紫外線消毒與主體工藝同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)投入運(yùn)行的凈水廠。同時(shí),為保障世博會(huì)供水安全,上海臨江水廠改造過程中也增加了紫外線消毒系統(tǒng)(60萬m3/d)。
國內(nèi)外一些使用案例
歐洲是飲用水紫外線消毒技術(shù)的發(fā)源地。1906~1909年,法國馬賽200m3/d的水廠應(yīng)用紫外線技術(shù)進(jìn)行飲用水處理,*家應(yīng)用紫外線消毒的水廠。此后,紫外線技術(shù)在歐洲迅速普及。
發(fā)達(dá)的紫外線消毒器使用情況
目前,歐洲有超過3000多個(gè)飲用水設(shè)施使用紫外線消毒,規(guī)模比較大的有荷蘭的鹿特丹水廠(47萬m3/d),俄羅 斯的圣彼得堡水廠(86萬m3/d),德國的Styrum-Ost水廠(19.2萬m3/d)。在北美,由于新的飲用水標(biāo)準(zhǔn)對(duì)隱孢子蟲、賈第鞭毛蟲和消毒副產(chǎn)物的嚴(yán)格規(guī)定,紫外線技術(shù)得到了*的重視。美國*(EPA)在研究證明了紫外線是控制隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲zui有效可行的技術(shù)后,迅速建立了紫外線技術(shù)在飲用水處理中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。美國2006年公布的第二階段強(qiáng)化地表水處理法規(guī)(LT2ESWTR)中規(guī)定,飲用水處理過程中必須去除或滅活 3log的賈第鞭毛蟲,4log的病毒,4log的隱孢子蟲。由于LV消毒對(duì)隱孢子蟲幾乎沒有效果,LT2ESWTR要求現(xiàn)有水廠使用過濾加紫外線或臭氧的 消毒工藝,而新水廠則需使用過濾和多級(jí)組合式消毒工藝。目前,北美地區(qū)采用紫外線消毒的較大規(guī)模給水廠有美國芝加哥中湖水廠(18萬m3/d)、西雅圖水 廠(68萬m3/d)、溫哥華Victorial水廠(51萬m3/d),加拿大蒙特利爾水廠(300萬m3/d)等。前文提到的加拿大安大略省 Walkerton水廠在2000年發(fā)生致病微生物感染事件后也采用了紫外線消毒技術(shù)。在建的美國紐約自來水紫外線消毒系統(tǒng)處理能力為836萬m3/d, 是目前世界上規(guī)模zui大的飲用水紫外線消毒工程。據(jù)統(tǒng)計(jì),2000年美國大中型自來水廠沒有采用紫外線消毒系統(tǒng)案例,但到2006年采用紫外線消毒的大中型自來水廠比例已經(jīng)上升到10%。近幾年有更多的紫外線工程在建設(shè)中或已投入使用。紫外線技術(shù)應(yīng)用于飲用水消毒工藝代表了目前上消毒技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
紫外線殺菌器在不同氣候地區(qū)的使用特點(diǎn)
各地區(qū)情況不同其應(yīng)用紫外線殺菌組合方式也不同
紫外線消毒工藝工藝在具有諸多優(yōu)勢(shì)的同時(shí)也有缺點(diǎn),zui主要的缺點(diǎn)是沒有維持管網(wǎng)持續(xù)消毒的能力。目前歐洲和北美使用紫外線消毒技術(shù)存在一定的差別。在歐洲的荷蘭、奧地利和德國等地的一些水廠,飲用水經(jīng)紫外線消毒后直接進(jìn)入供水管網(wǎng),據(jù)統(tǒng)計(jì),荷蘭大部分水廠單獨(dú)使用紫外 線消毒,且管網(wǎng)末梢沒有余LV。究其原因,歐洲的管網(wǎng)狀況較好,管網(wǎng)系統(tǒng)相對(duì)較小,水中可生物同化有機(jī)碳較低,為了避免余LV在管網(wǎng)中產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物,常單獨(dú) 采用紫外線消毒。另外一個(gè)原因是這些歐洲通常在緯度較高地區(qū),水溫常年較低,管網(wǎng)中微生物再生長能力弱。而北美的飲用水相關(guān)法規(guī)規(guī)定在自來水中必須存在一定量的余LV,用來控制管網(wǎng)的二次污染問題。我國的情況與美國更相似。根據(jù)清華大學(xué)的研究成果,在生物可同化有機(jī)碳(AOC)低于20μg/L時(shí)紫外線 后可以不加LV,AOC在50μg/L以上時(shí)需維持余LV在0.3mg/L以上。國內(nèi)采用地表水源的市政供水系統(tǒng)由于水中有機(jī)物含量比較高,因此紫外線需要與 LV和LV胺組合使用以保證管網(wǎng)水質(zhì)的微生物安全性。但采用地下水的村鎮(zhèn)小規(guī)模供水系統(tǒng)則*可能只采用紫外線消毒,特別是北方水溫較低地區(qū),前提是設(shè)計(jì)和設(shè)備一定要合格。